Проектирование цеха ремонта поршневых компрессоров

to = (344/0,2*300) = 5,7 мин;

tш-к = (5,7 + 7,2 + 1,6 + 0,75)*1,09 + 0,37 = 17 мин.

Операция 020. Токарно-винторезная.

Установ А. Окончательная подрезка торца.

t = 1 мм; S = 0,78 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*176 = 543

об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = (27/0,78*530)*2 = 0,07 мин;

Установ Б. Окончательная подрезка торца.

t = 1 мм; S = 0,78 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*182 = 525

об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = (32/0,78*530)*2 = 0,15 мин;

Установ В. Чистовое точение.

t = 1 мм; S = 0,12 мм/об; V = 120 м/мин; n = 1000*120/3,14*175 = 218

об/мин, берем n = 200 об/мин;

to = (30/0,12*200) = 1,25 мин;

t = 1 мм; S = 0,12 мм/об; V = 120 м/мин; n = 1000*120/3,14*180 = 212

об/мин, берем n = 200 об/мин;

to = (34/0,12*200) = 1,42 мин;

tш-к = (0,07 + 0,15 + 1,25 + 1,42 + 4,5 + 1,6 + 2)*1,09 + 0,17 + 1,4 = 13,5

мин.

Операция 025. Вертикально-сверлильная.

Переход 1.Сверление отверстия.

t = 5,125 мм; S = 0,3 мм/об, [4] стр. 277, табл. 25;

V = (Cv*Dd/Tm*Sy )*Kмv*Kиv*Klv,

где D – диаметр сверла, мм, d – степенной показатель, [4] стр. 278 табл.

28; Cv смотри [4] стр. 278 табл.28, y, m смотри [4] стр. 278 табл.28; Klv –

коэффициент, учитывающий глубину сверления, [4] стр. 278 табл.31;

V = (14,7*10,250,25/600,125 0,3 0,55 )*(190/269)1,25*1,15*1 = 23 м/мин;

n = 1000*23/3,14*10,25 = 715 об/мин, берем n = 690 об/мин;

to = (30/0,3*690)*2 = 0,29 мин.

Переход 2. Нарезание резьбы.

t = 0,875 мм; S = 1,75 мм/об; V = 30 м/мин; n = 1000*30/3,14*12 = 796

об/мин, берем n = 800 об/мин;

to = (27/1,75*800)*2 = 0,04 мин;

tш-к = (0,29 + 0,04 + 7,2 + 0,14 + 0,25 + 0,45)*1,09 + 5 + 1,2 = 15,4 мин.

Операция 030. Вертикально-расточная.

Чистовое растачивание.

t = 0,08 мм; S = 0,06 мм/об; V = 100 м/мин; n = 1000*100/3,14*150 = 212

об/мин, берем n = 200 об/мин;

to = (340/0,06*200) = 28,3 мин;

tш-к = (28,3 + 7,2 + 1,6 + 0,75)*1,09 + 1,84 = 43,1 мин

Операция 035. Кругло-шлифовальная.

Переход 1.

t= 0,24 мм;

vкр= 35 м/с;

nд=1000*35/(3,14*500) = 22,3 об/мин;

i = 0,24/0,01=24 дв.х.;

Sм = 0,5*1,3*1,3*1 = 0,845 мм/мин;

tвых = 0,17 мин;

авых = 0,035 мм;

t0= (1,3*(0,12 – 0,035)/0,845)*24 + 0,17 = 3,3 мин.

Переход 2.

t = 0,24 мм;

Sм= 0,845 мм/мин;

vкр= 35 м/с;

nд= 1000*35/(3,14*500) = 22,3об/мин;

i = 0,24/0,01 = 24 дв.х.;

t0= (1,3*(0,12-0,035)/0,845)*24 + 0,17 = 3,3 мин.

tш-к = (3,3*2 + 4,3 + 0,25 + 0,45)*1,09 + 0,46 + 1,6 = 14,7 мин.

Операция 040. Хонинговальная.

t = 0,07 мм;

Lу = 338/3 = 112,67 берем Lу = 115 мм;

Y = 0,2*115 = 23 мм;

Lр.х. = 338 + 2*23 = 384 мм;

2а = 0,007 мм, следовательно 10 дв. ходов;

Vх = 50 м/мин;

Vвп = 15 м/мин;

Р = 5 кг/см2;

Nдв.х. = 1000*15/2*384 = 19,5 дв.х./мин;

t0= 0,4*10 = 4 мин;

tш-к = (4 + 2,8 + 1,3 + 0,45)*1,09 + 0,28 + 5 = 14,6 мин.

Проектирование технологического процесса обработки поршневых колец .

Основные поверхности и анализ технологичности конструкции поршневых

колец.

Поршневое кольцо второй технологической группы. Основными поверхностями

поршневого кольца являются наружная цилиндрическая поверхность кольца (

300k8 и его торцевые поверхности.

Анализ технических требований.

Точность размеров на основные поверхности выдерживается по квалитету 8.

Параметр шероховатости наружной цилиндрической поверхности Ra =1.6 мкм.

Параметр шероховатости торцевых поверхностей кольца Ra =0.63 мкм.

Определённые требования предъявляются к твёрдости материала. Трещины,

раковины, рыхлоты, засоры на поверхностях колец не допускаются.

Выбор технологических баз, маршрута обработки и оборудования.

Основными принципами выбора технологических баз являются:

- принцип совмещения технологических и измерительных баз;

- принцип постоянства баз;

- принцип последовательной смены баз.

Маршрут обработки поршневых колец:

-обработка маслоты до разрезания колец (обтачивание наружной

цилиндрической поверхности; подрезание торца; растачивание технологической

базы и маслоты);

-обработка колец после разрезания (прорезание замка; термическая

обработка кольца; шлифование торцев и наружных поверхностей кольца).

Так как тип производства – мелкосерийное, то выбираем оборудование –

универсальное.

Измерительные средства – универсальные.

1. Расчет припусков на механическую обработку поршневых колец.

Рассчитаем припуски расчетно-аналитическим методом (РАМОП),

разработанным профессором В. М. Кованом. Используется метод

автоматического получения размеров.

Минимальный припуск на обработку рассчитаем по формуле

2Zimin=2[(Rzi-1+Ti-1)+((2i-1+(2i],

где Rzi-1 – высоты неровностей профиля на предшествующем переходе, [3] стр.

177-193.

Ti-1 – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе,

[3] стр. 177-193.

(i-1 – суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от

параллельности, перпендикулярности, и т.д.), [3] стр. 177-193.

(i – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе, [3] стр. 177-

193.

Расчетные формулы для определения размеров:

наружных поверхностей

Dmin i-1 = Dmin i + 2Zmin i;

Dmax i-1 = Dmin i-1 + T Di-1;

внутренних поверхностей

Dmax i-1 = Dmax i – 2Zmin i;

Dmin i-1 = Dmax i-1 – T Di-1,

где 2Zmin – минимальный (расчетный) припуск по диаметру;

Dmin i-1 и Dmax i-1 – соответственно наименьшие и наибольшие предельные

размеры, полученные на предшествующем переходе;

Dmin i и Dmax i – соответственно наименьшие и наибольшие предельные

размеры, полученные на выполняемом технологическом переходе.

Правильность проведенных расчетов проверяют по формулам:

2Zo max – 2Zo min = T з – Т д.

Результаты расчетов сводятся в таблицу.

Расчет припусков на обработку наружной поверхности поршневого

кольца ( 300 k8.

|Марш-р|Элементы |Расч|Расчет |Допус|Размеры |Пред |

|ут |припуска, мкм |ет |размер |к |загот. мм |знач |

|обра-б| |прип| |(, | |при-п|

|отки | |уска| |мкм | |ус-ка|

| | | | | | | |

| | |2Zb | | | | |

| | |min,| | | | |

| | | | | | | |

| | |мкм | | | | |

| |Rzi-1|Ti-1|(i-1| (i| | | |max |min |Zm|Z |

| | | | | | | | | | |ax|m |

| | | | | | | | | | | |i |

| | | | | | | | | | | |n |

|Заго-т|200 |300 |- |- |- |300,17 |2100 |302,3 |300,2 |- |- |

|ов. | | | | | | | | | | | |

| |25 |25 |- |- |100 |300,07 |320 |300,42 |300,1 |1,|0,|

|Tоче-н| | | | | | | | | |88|1 |

|ие. | | | | | | | | | | | |

|Предвш|10 |20 |- |- |60 |300,01 |130 |300,14 |300,01 |0,|0,|

|лиф. | | | | | | | | | |28|09|

| |5 |- |- |- |10 |300 |81 |300,081 |300 |0,|0,|

|Шлифов| | | | | | | | | |05|01|

|а- | | | | | | | | | |9 | |

|ние. | | | | | | | | | | | |

Расчет припусков на обработку торцевой поверхности поршневого кольца

8 h8.

|Маршрут |Элементы |Расч |Рас-т |До-пус|Размеры |Пред |

|обработки |припуска, мкм |при-п|размер|к |загот. мм |знач |

| | |ус-ка|а |(, мкм| |При-п|

| | | | | | |ус-ка|

| | |2Zb | | | | |

| | |min, | | | | |

| | |мкм | | | | |

| |Rzi|Ti-|(i-1|(i | | | |max |min |Zm|Zm|

| |-1 |1 | | | | | | | |ax|in|

|заготовка |- |- |- |- |- |8,192 |360 |8,56 |8,2 |- |- |

|Tочение. |25 |25 |- |- |100 |8,092 |90 |8,19 |8,1 |0,|0,|

| | | | | | | | | | |37|1 |

|Предв. |10 |20 |- |- |60 |8,032 |36 |8,076 |8,04 |0,|0,|

|шлифова- | | | | | | | | | |11|06|

|ние. | | | | | | | | | |4 | |

|Шлифование |5 |- |- |- |10 |8 |22 |8,022 |8 |0,|0,|

| | | | | | | | | | |05|04|

| | | | | | | | | | |4 | |

5.Расчет режимов резания и норм времени на обработку поршневого кольца.

Операция 005. Токарно – винторезная.

Установ А. Переход 1. Подрезка торца.

t = 2,5 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*178 = 537

об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 40/1,04*530 = 0,07 мин;

Переход 2. Растачивание отверстия.

t – глубина резания, мм, в расчет берется максимальная;

t = 2,35 мм;

S – подача, мм/об, назначается из [4] стр. 268-271;

S = 0,78 мм/об;

V – скорость резания, об/мин, можно назначить из [4] стр. 268-271 или

рассчитать

V = (Cv/Tm*tx*Sy )*Kмv*Kпv*Kиv,

где Cv – коэффициент, [4] стр. 270, табл. 17;

m, x, y – показатели степени, [4] стр. 270, табл. 17;

Т – стойкость инструмента, мин.;

Kмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, [4]

стр. 261-265, табл. 1-4, для серого чугуна Kмv = (190/НВ)nv,

где nv – показатель степени, [4] стр. 261-265, табл. 2;

Kпv – коэффициент, отражающий качество поверхности заготовки, [4] стр. 261-

265, табл. 5;

Kиv – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, [4] стр. 261-

265, табл. 6;

НВ – фактический параметр, характеризующий обрабатываемый материал.

Тогда

V = (243/600,2*2,350,15*0,10,4)*(190/269)1,25*0,8*1,15 = 140,4 м/мин

n – частота вращения шпинделя, об/мин, рассчитывается по формуле:

n = 1000*V/(*D, где D – диаметр обрабатываемой заготовки, мм;

n = 1000*140,4/3,14*260 = 172 об/мин., берем n = 160 об/мин.;

tо – основное время на переход, мин.

tо = L/n*S, где L – путь инструмента в направлении подачи, мм

tо = 42/160*0,78 = 0,34 мин.

tш-к – штучно-калькуляционное время, мин.

tш-к = (t0+tв)*(1+((+(+()/100)+tn3, где

to – основное время;

tв – вспомогательное время [3];

(,(,( - коэффициенты, определяющие соответственно время технического

обслуживания, организационного обслуживания и время перерывов в работе.

Значения берем по нормативам, 1 + ((+(+()/100 = 1,09;

tn3 – подготовительно-заключительное время, мин., значения берем по

нормативам [3].

tш-к =(0,07 + 0,34 + 1,75 + 0,8 + 2,8*1,15 + 0,08)*1,09 + 0,02 + 1,8 = 8,02

мин., на одно кольцо – 0,8 мин.

Операция 010. Токарно-винторезная.

Переход 1. Черновое точение.

t = 0,94 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*178 = 537

об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 130/1,04*530 = 0,2 мин;

Переход 2. Черновое растачивание.

t = 0,94 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*178 = 537

об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 100/1,04*530 = 0,18 мин;

tш-к =(0,2 + 0,18 + 1,75 + 0,8 + 2,8*1,15 + 0,08)*1,09 + 0,02 + 1,8 = 8,6

мин. на 10 деталей, тогда на одно кольцо – 0,86 мин.

Операция 015. Токарно-винторезная.

Чистовое точение и растачивание.

t = 0,94 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*178 = 537

об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 100/1,04*530 = 0,18 мин.;

tш-к = (0,18 + 1,75 + 0,8 + 3,22 + 0,08)*1,09 + 0,02 + 1,8 = 8,4 мин., на

одно кольцо – 0,84 мин.

Операция 020. Токарно-винторезная.

Переход 1. Прорезка фасок.

t = 1 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*150 = 637

об/мин, берем n = 690 об/мин;

to = 3/1,04*690 = 0,004 мин;

Переход 2. Отрезка.

t = 10 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*150 = 637

об/мин, берем n = 690 об/мин;

to = 14/1,04*690 = 0,02 мин;

tш-к = (0,004 + 0,02 + 5,85)*1,09 + 1,8 = 8,2 мин., на одно кольцо – 0,82

мин.

Операция 025.Плоско-шлифовальная.

Установ А, Б. Предварительное шлифование торцев.

t= 0,57 мм;

Vзаг= 35 м/мин;

vкр= 35 м/с;

Sм= 0,63*1,3*1,2 = 0,98 мм/мин.;

tвых = 0,2 мин.;

авых = 0,07 мм;

i = 0,57/0,01=57 дв.х.;

t0= ((0,05 +(0,57 – 0,07)/0,98)*57 + 0,2 = 32,2 мин.

t= 0,57 мм;

Vзаг= 35 м/мин;

vкр= 35 м/с;

Sм = 0,98 мм/мин;

i = 0,57/0,01=57 дв.х.;

t0= ((0,05 +(0,57 – 0,07)/0,98)*57 + 0,2 = 32,2 мин.

tш-к = (32,2*2 + 1 + 1 + 0,19)*1,09 + 1,45 + 1,6 = 75,6 мин.; на столе

устанавливаются сразу 5 колец, тогда на обработку каждого требуется 15,1

мин.

Операция 030. Вертикально-фрезерная.

Фрезерование паза.

t = 10 мм;

S = 0.025 мм/зуб.;

S0 = 0.2 мм/об.;

V = 200 м/мин;

n = 1000v/(Dфр. = 1000*200/3,14*80 = 796мм/об;

t0 = 128/S0*n = 128/0.2*800 = 0,8 мин.;

tш.-к = (0,8 + 0,4 + 0,2 + 0,75)*1,09 + 0,3 + 1,4 = 4,04 мин.

Операция 035. Кругло-шлифовальная.

Чистовое шлифование.

t= 0,57 мм;

Sпоп= 0,01 мм/дв.х.;

Vзаг= 20 м/мин;

vкр= 35 м/с;

Sм = 0,845 мм/мин;

i = 0,57/0,01=57 дв.х.;

tвых = 0,17 мин;

авых = 0,035 мм;

t0= (1,3*(0,285 – 0,035)/0,845)*57 + 0,17 = 7,6 мин.

tш-к = (7,6 + 4,3 + 0,25 + 0,45)*1,09 + 0,5 + 1,6 = 22,1 мин., тогда на

одно кольцо – 2,21 мин.

Операция 040. Плоско-шлифовальная.

Установ А, Б. Окончательное шлифование торцев.

t= 0,27 мм;

Sпоп= 0,01 мм/дв.х.;

Vзаг= 35 м/мин;

vкр= 35 м/с;

tвых = 0,2 мин.;

авых = 0,07 мм;

Sм = 0,98 мм/мин.;

nд=1000*20/(3,14*300) = 21,2об/мин;

i = 0,27/0,01=27 дв.х.;

t0= ((0,05 +(0,27 – 0,07)/0,98)*27 + 0,2 = 7,06 мин.;

t= 0,27 мм;

Sпоп= 0,01 мм/дв.х.;

Vзаг= 35 м/мин;

vкр= 35 м/с;

Sпр= 0,98 мм/мин;

i = 0,27/0,01=27 дв.х.;

t0= ((0,05 +(0,27 – 0,07)/0,98)*27 + 0,2 = 7,06 мин.;

tш-к = (7,06*2 + 1 + 1 + 0,19)*1,09 + 0,7 + 1,6 = 20,1 мин., тогда на одно

кольцо – 4 мин.

Маршрут восстановления коленчатого вала.

Коленчатый вал – одна из наиболее нагруженных деталей поршневого

компрессора. Во время работы вал испытывает переменные динамические

нагрузки, поэтому он должен быть достаточно жестким, чтобы под действием

рабочих нагрузок обеспечить необходимую точность движения перемещающихся

частей, обладать высоким сопротивлением усталости. Поверхности трения

коленчатого вала должны иметь высокую износостойкость.

Основными рабочими поверхностями коленчатого вала являются

поверхности коренных и шатунных шеек. Изнашивание усиливается вследствии

повышенных механических скоростных нагрузок, а также наличия агрессивных

сред.

Непосредственно перед разборкой и ремонтом коленчатого вала, если

позволяют условия, проводят проверку состояния коленчатого вала в

компрессоре. С помощью щупов проверяют зазоры в соединении вала с коренными

подшипниками и в соединении шатунных шеек с шатуном. Проверяют также

положение оси вала по расхождению щек. Такая проверка характеризует

взаимный износ сопрягаемых поверхностей коленчатого вала, подшипников,

шатуна.

Демонтированные, поступившие в ремонт коленчатые валы полностью

разбирают. Подшипники выпрессовывают, снимают заглушки смазочных каналов.

Коленчатый вал очищают от грязи, прочищают и продувают смазочные каналы.

Затем вал промывают в ванне, заполненной керосином или моющим раствором,

промывают горячей и холодной водой, обдувают сжатым воздухом и окончательно

высушивают, протирая сухой хлопчатобумажной ветошью.

Контроль и выявление дефектов.

|отклонение |Допуск, мм, при диаметре вала, мм |

| |5-100 |100-200 |200-300 |300-400 | |

|Овальность и конуснообразность| | | | | |

|шейки: | | | | | |

|коренной |0,15 |0,20 |0,25 |0,30 | |

|шатунной |0,15 |0,22 |0,30 |0,35 | |

|Биение шеек: | | | | | |

|после изготовления или ремонта|0,02 |0,03 |0,035 |0,04 | |

|вала | | | | | |

|при эксплуатации |0,06 |0,09 |0,15 |0,20 | |

Средства измерений – универсальные.

Технология восстановления дискового поршня.

Поршни компрессров в процессе эксплуатации подвержены действию

значительных динамических нагрузок. Наибольшему износу подвергаются внешние

(в тонкой части) поверхности порня, поверхности канавок под поршневые

кольца и отверсти под поршневые пальцы. Результатом изнашивания этих

поверхностей является уменьшение диаметра поршня, увеличение ширины канавок

и диаметра отверстия под поршневой палец. На ускоренное изнашивание поршня

влияет также перекос поршня в цилиндре, вследствии большой конусообразности

шатунных шеек коленчатого вала и отверстий, образованных вкладышами

подшипников скольжения. В результате уменьшения диаметра поршня и

увеличения диаметра гильзы вследствии износа обеих деталей увеличивается

зазор между поршнем и гильзой. Это вызывает стук и повышение температуры

компрессора.

У поршней горизонтально-крейцкопфных компрессоров интенсивному

изнашиванию подвергается рабочая поверхность баббитовых поясков дискового

поршня, в результате чего нарушается соостность штока поршня, сальника и

крейцкопфа. Для восстановления соостности на рабочей поверхности поршня

протачивают две канавки типа ласточкиного хвоста, которые подвергают

лужению, а затем заливают баббитом. Технологическими базами служат прежние

поверхности. Приспособление для кокильной заливки представляет собой

стальную форму, охватывающую поршень на дуге, соответствующей размеру

канавки. Форма снабжена литниками и закрепляется с помощью охватывающей

поршень стальной лентой и стяжных болтов. Жидки баббит подается вручную из

ковша. Эту операцию осуществляют на специально переоборудованном токарно-

винторезном станке.

Баббитовую заливку поясков обрабатывают точением (предварительно),

после чего баббит уплотняют обкатыванием роликом и затем обтачивают начисто

до требуемого размера.

Средства измерения – универсальные.

Выбор и обоснование контрольно-измерительных средств.

При выборе контрольно-измерительных средств в ремонтном производстве

следует решать две задачи:

- обнаружение дефектов в деталях и узлах компрессоров;

- измерения во время технологического процесса восстановления деталей

и узлов.

Обмером с помощью измерительного инструмента завершают, как правило,

визуальный контроль деталей после разборки и мойки. Измерения позволяют

определить износ тех или иных рабочих поверхностей, отклонения элементов

детали от правильной геометрической формы как в продольном

(конусообразность, бочкообразность и т. д.), так и в поперечном

(овальность, огранка и т. д.) сечениях детали. При обмере деталей

используют стандартный мерительный инструмент универсального назначения

(штангенциркули, микрометры, микрометрические нутромеры и т. д.).

отклонение формы деталей типа тал вращения в поперечных сечениях определяют

с помощью кругломеров (например, мод. 256, 289, 290). Метод обмера чаще

всего применяют при определении дефектов цилинров, цилиндровых втулок,

поршней, поршневых колец,поршневых штоков и пальцев, коленчатых валов,

роторов, коренных и шатунных подшипников, крейцкопфов и параллелей.

При измерениях во время технологического процесса восстановления

деталей компрессора используются также стандартный мерительный инструмент

универсального назначения.

| |Пределы |Цена |Предельные |Область применения|

|Инструмент |измерения, |деления, |погрешности | |

| |мм |мм |измерения, | |

| | | |мм | |

|Щупы |4, толщина |- |0,01 |Для определения |

| |0,03-0,05 | | |зазоров между |

| |50, толщина |- | |шейкой вала и |

| |0,03-0,1 | | |подшипником. |

| |100, толщина|- | | |

| | | | | |

| |0,03-0,03 | | | |

| |200, толщина|- | | |

| | | | | |

| |0,05-1,0 | | | |

|Приспособлен|Изготавливае|- |0,01 |Для определения |

|ие для |тся для | | |относительного |

|замера |каждого вала| | |изменения |

|расхождения |по | | |расстояния между |

|щек |расстоянию | | |щеками коленчатого|

|коленчатого |между щек | | |вала. |

|вала | | | | |

|Микрометр |0 -25 |0,01 |0,01 |Для измерения |

|легкого типа| | | |толщины свинцового|

| | | | |оттиска, толщины |

| | | | |поршневых колец. |

|Микрометры |10 –50 |0,01 |0,008 |Для обмера |

Страницы: 1, 2, 3